• 한국식품과학회지
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• 제44권1호
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• pp.21-27
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• 2012

본 연구에서는 주요섭취 가공식품(우유, 식용유지, 마가린) 3개 품목에 대한 납, 카드뮴, 비소의 기준 규격 설정을 위해 가공식품 총 287건을 전국 8개 권역(강원, 경기, 경남, 경북, 충청, 전남, 전북, 경남, 제주)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리 하였다. 시료의 산분해 전처리 시 보다 객관화된 시료 전처리 방법의 확립을 위해 잔여 $^{12}C$ intensity를 ICP-MS로 측정하여 가장 분해정도가 우수한 조건(검체량, 질산량, 과산화수소량)을 선정하였다. 최적조건에서 전처리한 시료의 납, 카드뮴, 비소 함량은 ICP-MS로 분석하였다. 정량한계(Limit of quantification, LOQ)는 납의 경우, 우유 0.3 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.61 ${\mu}g/kg$ 이었고, 카드뮴의 경우, 우유 0.15 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.31 ${\mu}g/kg$이었다. 비소의 경우, 우유 0.45 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.91 ${\mu}g/kg$이었다. 납, 카드뮴, 비소의 회수율은 납 92.6-98.0%, 카드뮴 91.2-98.9%, 비소 97.9-105.6% 수준 이었다 모니터링 결과, 가공식품의 납의 평균함량은 우유 2.395 ${\mu}g/kg$, 식용유지 7.656 ${\mu}g/kg$이었으며, 카드뮴의 평균함량은 우유 0.483 ${\mu}g/kg$, 식용유지 0.380 ${\mu}g/kg$이었다. 비소의 평균함량은 우유 0.781 ${\mu}g/kg$, 식용유지 1.241 ${\mu}g/kg$이었다. 가공식품의 Codex 납 기준 0.02-0.1 mg/kg, 카드뮴 0.1 mg/kg, 비소 0.1 mg/kg 수준과 비교해 볼 때, 모든 검체에서 기준보다 낮은 수준이었다. 2005년 국민건강조사 DB에서 조사대상 인구집단 전체를 대상으로 위해평가 한 결과 대상 식품들의 납, 카드뮴, 비소의 인체노출수준을 JECFA의 납, 카드뮴, 비소의 잠정주간섭취허용량으로 나누어 위해지수를 산출한 결과, 1.0 보다 훨씬 낮게 나타남으로 위해도는 매우 낮은 수준으로 판단된다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.345-353
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• 2022

본 연구는 합성 모데나이트(Na_6.6Al_6.6Si_41.4O₉₆·20.4H₂O, Na-MOR)를 이용한 다양한 중금속의 포획 연구를 하기 위한 기초 단계로, 고분해능 X-선 분말 회절을 이용하여 치환체의 격자상수 및 부피 변화를 이해하기 위한 목적으로 실험을 진행하였다. 열중량 분석법(Thermogravimetric analysis, TGA)으로 측정한 결과, 1가 양이온 치환체(Cs-MOR, Na-MOR)는 단위포 당 19.4, 20.4개의 물분자가 존재하였으며, 2가 양이온 치환체(Pb-MOR, Sr-MOR, Cd-MOR)는 단위포 당 21, 23.1, 23.2개가 존재하는 것을 확인하였다. 측정한 모든 물질은 사방정계에 속하는 Cmcm의 공간군을 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 치환 전 물질인 Na-MOR과 비교했을 때, 치환체의 (110)면과 (200)면의 회절강도가 명확하게 변화하였으나, 전체적인 피크의 위치는 거의 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Na-MOR에서는 확인이 되지 않았던 (220)면의 피크가 Pb-, Cd-, Sr-MOR에서 뚜렷하게 관찰되었다. 이를 통해서 양이온 치환에 따른 원자들의 분포 변화가 주로 ab-평면상에서 나타나지만, 격자상수의 변화는 미세할 것으로 짐작할 수 있었다. Whole profile fitting 방법을 사용하여 치환된 모데나이트의 미세한 격자상수의 변화를 관찰하였다. 치환체의 격자상수 및 격자부피의 변화는 치환된 양이온의 반경 및 전하수에 따라 서로 다른 경향성을 보였다. 1가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 a-축의 길이는 증가하지만, 반면에 b- 및 c-축의 길이는 감소하였다. 2가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 대체적으로 a-축의 길이가 감소하고, b- 및 c-축의 길이는 증가하였다. 격자부피는 1가 또는 2가 양이온 치환체들이 각각 독립된 경향성을 가지며, 이온반경에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권6호
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• pp.945-950
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• 2007

The stormwater runoff from paved area are highly polluted because of particulate materials as well as metals from various vehicular activities. The Division of Road Maintenance in Ministry of Construction and Transportation was recently developed the Guidelines of Environment-kindly Road Maintenance. It is actually requiring the BMP construction to control the nonpoint source pollution as based on the TMDL program. This research is carried out in order to define the characteristics of stormwater runoff from the toll-gate of highways since 2006, which is actually one of the main pollutant sources of paved areas. This monitoring is the first phase work for establishing the treatment facilities in the toll-gates. The one of the main characteristics from toll-gate runoff is the first flush phenomenon containing lots of sediments and metal compounds at the beginning of a storm event. Usually it is used to determine the size of treatment facilities and to calculate the reduced pollutant mass in the facility. The research results shows that the mean EMC vaules for heavy metals are determined to $274.3{\mu}g/L$ for Cd, $1,273.4{\mu}g/L$ for Cr, $1,822.0{\mu}g/L$ for Cu, $6,504.9{\mu}g/L$ for Fe, $14,930.3{\mu}g/L$ for Pb, and $714.1{\mu}g/L$ for Zn. Also the metal mass loadings from the toll-gates are calculated using EMC, watershed area and storm duration.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.445-455
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• 2009

미생물학적 황산염 환원은 황산염을 전자수용체로 이용하는 황산염 환원 박테리아에 의해 황산염이 황화이온으로 변환되는 과정이다. 형성된 황화이온은 주변의 용존 금속 이온과 결합하여 용해도가 낮은 금속 황화물로 침전된다. 이 연구에서는 비소와 중금속으로 오염된 송천 금은광산 일대 토양을 대상으로 하여 토착 박테리아에 의한 황산염 환원을 유도함으로써 독성 원소의 원위치 고정화 기술의 효율성을 평가하였다. 왕수 분해 결과, 대상 토양 내 비소, 구리, 납의 함량은 각각 1,311 mg/kg, 146 mg/kg, 294 mg/kg 등으로 나타나 특히 비소의 오염이 심각한 상태였다. 회분식 실험 결과, 미생물학적 황산염 환원에 의하여 pH 증가, 산화환원전위 감소, 황산염 함량 감소, 비소와 구리 함량 감소 등이 관찰되었다. 이 때 가장 높은 중금속 침전 효율을 유도하는 탄소원과 황산염의 농도 범위는 각각 0.2~0.5%, 100~200 mg/L로 나타났다. 미생물학적 또는 화학적으로 황화물 침전을 유도하게 고안된 컬럼 실험 수행 결과, 비소와 구리는 두 컬럼에서 모두 98% 이상 제거되었다. 그러나 산소를 다량 포함한 용액을 주입한 후, 화학적으로 황화물 침전을 유도한 컬럼에서는 즉각적인 비소와 구리의 재용출 현상이 나타났으나, 미생물학적 황산염 환원을 유도한 컬럼에서는 침전물이 30일 이상 장기간 안정성을 보였다. 미생물학적 컬럼 내에 형성된 검은색 침전물을 분석한 결과 FeS와 CuS로 나타났으며 비소는 대부분 철 황화물에 흡착되어 있는 것으로 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.32-37
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• 2005

서울 및 경기지역의 문화재청 관할(창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉) 왕릉지역에 대한 토양조사를 실시하여 산림환경변 화가 토양 이화학성에 미치는 영향을 연구하였다. 창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉의 4개 왕릉 지역의 토양화학성을 비교하기 위하여 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 양이온치환용량, 염기포화도, 전질소를 분석하였고 토양 내 오염도를 측정하기 위해 토양 내 중금속(Cd, Ph, Cu) 함량을 분석하였다. 또한 토양의 답압정도를 평가하기 위하여 토양경도, 통기성, 공극율, 기상율, 가비중을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 토양의 답압정도를 나타내는 지표인 토양경도와 통기성은 종묘와 서오릉지역이 창덕궁과 동구릉지역보다 불량하였으며 이는 출입하는 내방객의 증가와 지속적인 토양관리의 차이로 나타나는 현상으로 사료된다. 특히 서오릉지역의 토양경도와 통기성을 산림지역, 출입통제지역, 답압지역으로 구분하여 조사한 결과 산림지역이 답압지역보다 양호한 것으로 나타나 지속적인 토양관리를 위한 안식년제를 도입할 필요성이 제기 되었다. 2) 4개지역의 토양 pH는 표토가 심토보다 높게 나타났으며, 종묘와 서오릉지역의 토양 pH가 창덕궁 및 동구릉지역 보다 높게 나타난 것은 시비에 기인한 것으로 판단된다. 서오릉의 산림지역의 경우 토양 pH와 유기물 함량이 답압지역보다 높게 나타나 시비 등 토양관리가 식물생육환경으로서의 토양개선에 효과적임을 반영하였다. 3) 4개지역의 토양 내 중금속함량은 서오릉 및 동구릉지역에 비해 창덕궁 및 종묘지역에서 높게 나타나 서울 도심권에 위치할수록 대기로부터 유입된 중금속류의 축적이 많음을 시사하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1225-1230
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• 2010

본 연구는 군부대 사격장의 중금속 오염토양에 대하여 생물학적 용출기술(BT)과 전기동력학적 기술(ET)의 통합공정의 적용성 평가 연구에 대한 것이다. 사격장 오염 토양의 경우 사격에 의해 탄두가 피탄지에 박히면서 오염토양 내에 잔존하여 탄두를 구성하는 주성분인 납과 구리 등에 의해 지속적인 오염원으로 작용하는 특징을 가진다. 따라서 사격장 토양오염정화를 위해서는 이 탄두를 물리적으로 선별하는 물리적 선별공정을 전처리공정으로 수행한 후 인공적으로 조성된 셀에 통합공정 적용성 평가를 위한 현장실증시험을 수행하였다. 생물학적 용출을 통해 토양내 잔류하는 중금속을 이온화시켜 이동성을 크게 한후 전기동력학적 기술을 통해 토양내에서 전해질로 이동시켜 최종적으로 전해질을 처리하는 시스템으로써 공정 모니터링결과 납과 구리 모두 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었다. 오염물질별 공정 적용성 평가결과 납의 경우 황산화박테리아에 의해 이온화가 되지만 황산화박테리아의 생장 부산물인 황산염이온(${SO_4}^{2-}$)과 반응하여 안정성이 큰 Anglesite($PbSO_4 $)를 형성하므로 전체적인 제거효율이 저하되는 것을 확인하였고 기타 미생물을 이용한 생물학적 용출기술 연구의 필요성을 확인하였다. 구리의 경우 황산염박테리아를 이용한 생물학적 용출공정 및 전기동력학적 처리공정의 통합공정을 통해 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었으며 통합공정의 효율성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 미생물학적 용출기술과 전기동력학적 기술의 통합공정은 현장특이성(Site-specific) 확인후 적용가능성이 있음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권2호
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• pp.173-178
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• 1999

The extracellular cytosine deaminase (EC 3.5.4.1) from Chromobacterium violaceum YK 391 was purified 264.7-fold with an overall yield of 14.3%. The enzyme was for the first time homogeneous by the criteria of polyacrylamide gel electrophoresis performed in the absence and in the presence of sodium dodecyl sulfate. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be about 156 kDa. The enzyme consisted of two identical subunits of approximate molecular weight 78 kDa. The isoelectric point of the enzyme was pH 5.55. The enzyme had a pH optimum of 7.5 and a temperature optimum of around 40 to $45^{\circ}C$. Besides cytosine, the enzyme deaminated 5-fluorocytosine, cytidine, 5-methylcytosine, and 6-azacytosine, but not 5-azacytosine. The extracellular cytosine deaminase is believed to be unique because it was active not only on cytosine but also on cytidine. The apparent $K_m$ values for cytosine, 5-fluorocytosine, cytidine, and 5-methylcytosine were determined to be 1.55 mM, 5.52 mM, 10.4 mM, and 67.2 mM, respectively. The enzyme activity was strongly inhibited by heavy metal ions such as $Fe^{2+},Pb^{2+},Cd^{2+},Zn^{2+}, Hg^{2+}, and Cu^{2+}$ at 1 mM, and completely by $\alpha,\alpha$'-dipyridyl, and $\rho$-chloromercuribenzoate at 1 mM, and weakly inhibited by 1mM ο-phenanthroline. The enzyme activity was not affected by various nucleosides and nucleotides.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.356-361
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• 2013

Lead (II) ion selective poly(aniline) solid contact electrode based on Tetramethylthiuram monosulfide ionophore as a sulfur containing sensing material is successfully developed. The electrode exhibits good linear response of 25.6 mV / decade (at $20{\pm}0.2^{\circ}C$, r2=0.995) within the concentration range of $1.0{\times}10^{-1}{\sim}4.0{\times}10^{-7}$ M Pb (II). The composition of this electrode was Ionophore : PVC : dioctylphthalate : potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate : Oleic acid = 5.0 : 20.0 : 25.0 : 4.0 : 5.0. When we consider the results of using different composition electrodes based on only one potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate or Oleic acid liphophlic additive, poly(aniline) solid contact electrode based on Tetramethylthiuram monosulfide ionophore with potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate and Oleic acid liphophlic additive had the best result in response characteristics. The electrode shows good selectivity for lead (II) ion in comparison with alkali, alkaline earth, transition and heavy metal ions. This electrode is suitable for use with aqueous solutions of pH 3.0 ~ 7.0 and their standard deviation in the measured emf differences was ${\pm}2.94$ mV at Tris buffered lead sample solution of $1.0{\times}10^{-2}$ M and ${\pm}2.82$ mV at Tris buffered lead sample solution of $1.0{\times}10^{-3}$ M. Their stabilization time was less than 710 s. and response time was less than 16 s.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.1-8
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• 2005

석탄저장소, 텅스텐 광산의 광미, 고철 제련장내의 오염된 토양을 대상으로 중금속의 존재형태와 용출 가능성에 대하여 조사하였다. 석탄저장소와 광미, 제련장 지역 내 토양의 중금속 농도는 논과 비 오염지역의 산 토양보다는 높게 나타났으며, 대부분의 중금속의 존재형태는 reducible, organic과 residual fraction이 높게 나타났다. 오염되지 않은 토양의 중금속의 존재형태는 residual 형태가 주를 이루었다. 용출 가능성에 대한 평가는 오염되지 않은 토양보다는 오염된 토양에서 높게 나타났으며, pH 7.0 보다는 pH 4.0에서 시간이 증가함에 따라 용출량이 증가하였다. 오염 된 토양으로부터 중금속의 용출은 Cu, Zn, Pb 등이 용출시간이 25시간 또는 35시간에 유사 평형에 도달했다. 오염되지 않은 토양의 낮은 용출은 중금속의 존재형태 중 높은 residual fraction의 비율에 의해 기인된 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권5호
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• pp.690-698
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• 2012

Cr-B2, a Gram-negative hexavalent chromium [Cr(VI)] reducing bacteria, was isolated from the aerator water of an activated sludge process in the wastewater treatment facility of a dye and pigment based chemical industry. Cr-B2 exhibited a resistance for 1,100 mg/l Cr(VI) and, similarly, resistance against other heavy metal ions such as $Ni^{2+}$ (800 mg/l), $Cu^{2+}$ (600 mg/l), $Pb^{2+}$ (1,100 mg/l), $Cd^{2+}$ (350 mg/l), $ZN^{2+}$ (700 mg/l), and $Fe^{3+}$ (1,000 mg/l), and against selected antibiotics. Cr-B2 was observed to efficiently reduce 200 mg/l Cr(VI) completely in both nutrient and LB media, and could convert Cr(VI) to Cr(III) aerobically. Cr(VI) reduction kinetics followed allosteric enzyme kinetics. The $K_m$ values were found to be 43.11 mg/l for nutrient media and 38.05 mg/l for LB media. $V_{max}$ values of 13.17 mg/l/h and 12.53 mg/l/h were obtained for nutrient media and LB media, respectively, and the cooperativity coefficients (n) were found to be 8.47 and 3.49, respectively, indicating positive cooperativity in both cases. SEM analysis showed the formation of wrinkles and depressions in the cells when exposed to 800 mg/l Cr(VI) concentration. The organism was seen to exhibit pleomorphic behavior. Cr-B2 was identified on the basis of morphological, biochemical, and partial 16S rRNA gene sequencing chracterizations and found to be Acinetobacter sp.